Perché solo i telefoni di fascia alta supportano molte bande LTE?


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La maggior parte dei telefoni di fascia bassa e media supporta solo bande 3/4 LTE. I telefoni di fascia alta, come l'iPhone, o i flagship di Samsung e LG supportano anche molte bande.

  • iPhone 7: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 12, 13, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 27, 28, 29, 30
  • LG G4: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 20, 28
  • Samsung S7: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 12, 18, 19, 20, 29, 30 e l'S8 ne ha 22/24.

Nel frattempo, ogni smartphone di fascia bassa (nella mia regione) ha solo 1, 3, 7, 20. Non è una scelta stupida perché ottiene il servizio LTE in quasi tutti i paesi europei, ma non hai una copertura completa.

E non è solo una scelta di funzionalità modem. Anche lo Xiaomi Mi6 appena annunciato supporta solo queste quattro bande. E ha l'ultimo e il più grande di Qualcomm. Stesso SoC e stesso modem del Galaxy S8.

Questo smartphone di fascia alta non ha 35 antenne. Non penso che ci siano 35 percorsi di segnale diversi.

Capisco che uno smartphone di fascia alta potrebbe avere più antenne con diversi front-end distinti, consentendo di utilizzare più frequenze contemporaneamente, ma non vedo perché un telefono con solo due antenne che supporti 800, 1800, 2100 e 2600 MHz non sarebbero in grado di funzionare con tutte quelle frequenze che si trovano nel mezzo.


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... perché è più facile fare meno lavoro?
user253751

Non capisco al 100% perché questa domanda sia stata chiusa. Certo, legge un po 'supponente, ma chiede motivi tecnici per cui i dispositivi sono progettati in un modo specifico.
Marcus Müller,

Risposte:


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Semplicemente perché avere più bande non richiede solo un chipset molto versatile, ma anche un ampio design dell'antenna!

Spiegazione: è impossibile realizzare l'antenna perfetta per tutte le frequenze, ma è possibile realizzare antenne a banda larga "compromettenti". Puoi farlo in molti modi, ma alla fine, devi integrarli in un dispositivo mobile. Ed è qui che diventa costoso:

Ora, non devi solo simulare e misurare l'antenna in modo isolato, montata su un supporto a bassa perdita in una camera anecoica, ma come parte integrante di un sistema ricetrasmettitore (telefono).

Ciò porta a soluzioni interessanti come le antenne incorporate nell'involucro di plastica, un sacco di tempo speso a modificare i registri di controllo RF del chipset, con più antenne a banda larga per persino avere una possibilità di aumento della diversità in tutte le bande e, naturalmente, un drastico aumento dello sviluppo tempi e costi di certificazione (devi ottenere questi approvati !!).

L'aggiunta di più bande a queste che i chipset possono ricevere aggiungerà anche la necessità di ulteriori test del rumore: il sintonizzatore / sintetizzatore LO avrà speroni diversi a frequenze diverse! Quindi, questo è un altro progetto - test - migliora il ciclo che aggiungi per ogni singola banda che aggiungi. Puoi renderlo più semplice lanciando denaro al problema (filtri, più strati di schede che consentono più reti di approvvigionamento consentendo un migliore isolamento).

Questi sono tutti fattori di costo, quindi non lo fai se fai girare un nuovo telefono leggermente modificato per un mercato specifico ogni due mesi. Oppure, se davvero non ti interessa il mercato non {inserisci il tuo mercato di casa qui}.

Questo smartphone di fascia alta non ha 35 antenne. Non penso che ci siano 35 percorsi di segnale diversi.

Concordo sul fatto che non abbiano 35 antenne. Ma in realtà, i massicci numeri MIMO che le persone lanciano quando stanno attualmente giocando al gioco di parole d'ordine 5G-bingo-bingo non sono così lontani - intendiamoci, non per i dispositivi mobili (la fisica non ti permette di avere 35 statisticamente indipendenti ricevimenti in ricevitori arbitrariamente piccoli) e, come detto, dovresti scegliere un'antenna a banda larga (non puoi avere 35 antenne a banda stretta vicine l'una all'altra e comportarti come se fossero indipendenti. Guarda un'antenna Yagi. C'è al massimo un dipolo abbinati in là. il resto è troppo corto o troppo lungo, ma ancora, la cosa complessivi funziona come un antenna.), ma sì, avere più catene ricevitore attivo è qualcosa che già facciamo e faremo di più in futuro.

Parlerei e vorrei che tu guardassi: Inside The Atheros WiFi Chipset - Adrian Chadd nel villaggio wireless di Defcon14. Non circa il 4G, ma il Wifi, ma da qualche parte nell'ultimo terzo, spiega perché non vuoi sintonizzare il tuo chip Wifi su frequenze che la gente degli atheros non ha testato, anche se tecnicamente puoi .


Solo un altro aspetto che mi ha appena colpito:

Potrebbe essere lo stesso chipset, ma chi mi dice che Qualcomm non vende dispositivi con alcune bande disabilitate a un prezzo inferiore rispetto a quelle con tutte le bande abilitate? Dopotutto, la resa dei semiconduttori è limitata dai danni in tutti i pezzi di un semiconduttore, non solo nelle parti digitali. La calibrazione di fabbrica dei chip potrebbe essere un tempo di produzione rilevante e quindi anche un elemento di costo, quindi sarebbe anche logico vendere chip qualificati solo su alcune bande a un prezzo diverso rispetto a quelli qualificati per tutte le bande.


"Ora, [...] devi simulare e misurare l'antenna [...] come parte integrante di un sistema ricetrasmettitore (telefono)." - E anche dopo un'accurata simulazione e test puoi finire con situazioni come il (in) famoso iPhone 4, che lascerebbe cadere le chiamate se lo tenessi nella mano sinistra.
Jörg W Mittag,

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@pericynthion sì, vero, probabilmente non dovrei dire "banda larga", ma qualcosa come "multibanda"; ma il punto rimane lo stesso: una buona corrispondenza per molte frequenze significa compromessi in termini di dimensioni, costi o efficienza complessiva, qualunque cosa tu faccia.
Marcus Müller,

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"Potrebbe essere lo stesso chipset, ma chi mi dice che Qualcomm non vende dispositivi con alcune bande disabilitate a un prezzo inferiore rispetto a quelle con tutte le bande abilitate?" Lavoro per un produttore di modem e la quantità di bande sta sicuramente causando molti problemi / lavoro. Non conosco i nostri prezzi, ma sarebbe immaginabile che vendano lo stesso chip con bande diverse (firmware) abilitate a prezzi diversi per coprire più mercato e recuperare alcuni dei costi di sviluppo.
Michael,

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@Michael hajo. Se spendi molto in ricerca e sviluppo per chip più versatili, potresti non voler perdere il segmento di mercato entry-level rendendo tutti i tuoi prodotti ugualmente più costosi, ma potresti anche voler smettere di produrre i "vecchi" modelli. Quindi devi creare "nuovi" modelli con "vecchie" funzionalità. Non facile da usare, ma economicamente ragionevole.
Marcus Müller,

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AFAIK non sono singoli filtri discreti, sono tutti integrati in una manciata di pacchetti FEM. C'è comunque un costo associato a loro però. Ad esempio, guarda questo smontaggio Galaxy S7. Ha i circuiti integrati Avago AFEM-9040, Murata FAJ15, Qorvo QM78064, Qorvo QM63001A e Qualcomm QFE3100 per il suo frontend RF, oltre a due IC ricetrasmettitori Qualcomm, solo per le radio cellulari. I telefoni più economici non avranno tutto questo.
patstew,

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Perché solo i telefoni di fascia alta supportano molte bande LTE?

Denaro (tasse di licenza), competenza tecnica (per l'antenna) e posizionamento sul mercato -> che senso ha vendere telefoni con bande lte non in uso?

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